View
34
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
INSA354
ZEMİN MEKANİĞİ
Dr. Ece ÇELİK
2
1. Kompaksiyon
Kompaksiyon mekanik olarak zeminin yoğunluğunu
artırma yöntemi olarak tanımlanmaktadır.
Yapı işlerinde kompaksiyon, inşaat sürecinin önemli
bir parçasıdır.
Yanlış yapıldığı takdirde, zemine meydana gelecek
çökmelerden dolayı ortaya çıkan yapı bozukluklarına
ve gereksiz bakımı veya onarım maliyetlerine neden
olabilir.
Kompaksiyon (sıkıştırma)
3
4
Bodrum ve havuz çatlakları
ve sızıntı
5
Kötü Kompaksiyon Sonuçları
Döşeme çatlakları Boru sızıntısından olan
kırılmalar
Temel erozyonu Yapı ayaklarında oluşan
erozyon Hendeklerde çökme
Kompaksiyon
Kompaksiyon, toprak zeminin mekanik ve fiziksel
özelliklerinin iyleştiriilmesi için mekanik araçlar
kullanarak zemin bünyesindeki su ve tane hacmi
sabit iken, havanın dışarı atılmasıdır.
6
sıkıştırılmış
Dış kuvvet
Dış kuvvetlerin etkisi ile olur, zamana bağlı değildir.
Kuru zemine su verildiğinde tanelerin etrafını ilk
önce absorbe su tabakası kaplar.
Su miktarı artırılırsa su filmi kalınlaşır, taneler
arasındaki sürtünme enerjisi azalır ve taneler bir biri
üzerinde kolayca hareket ederler.
7
Yoğunluk-Su Muhtevası
Uygun sıkışmanın sağlanabilmesi için zemindeki su
muhtevasının hayati önemi vardır.
Su muhtevasının kompaksiyona etkisi:
◦ Zeminin içinde yeterli su miktarı bulunmadığı zaman
daneler arası sürtünme azalmakta ve birbirlerine
yanaşmaları zorlaşmaktadır.
◦ Su miktarı artıkça danelerin hareketi kolaylaşmakta, buna
karşılık birbirine yaklaşması zorlaşmakta.
8
Zeminlerin tamamen suya doygun olması, yani bütün
boşlukların suyla dolu olması durumunda ise
kompaksiyon mümkün değildir.
Çünkü bu durumda uygulanan yükler altında boşluk
suyunda basınç artışları meydana gelecek ve
hidrostatik basınç danelerin birbirine yaklaşmasına
karşı koyacaktır.
9
10
11
Genel Prensipleri
Zeminde kompaksiyon derecesi:
◦ kuru yoğunluk ve
◦ optimum su muhtevası ile ifade edilir.
Kompaksiyon zemin boşluklarındaki havanın
azaltılması işlemidir
Konsolidasyon is boşluklardaki suyun azaltılması
demektir.
12
Yoğunluk-su muhtevası ilişkisi
Karayolu, baraj, istinat duvarları, hava alanları, otoyollar gibi
pek çok mühendislik uygulamasında zayıf zeminlerin
sıkıştırılarak birim ağırlıklarının yükseltilmei gerekmektedir.
Zeminin üzerindeki etkisi:
◦ Boşluk oranını azaltarak zeminin geçirimliliğini azaltmak,
◦ Zeminin taşıma gücünü artırmak,
◦ Oturma ve deformasyon olabilirliğini azaltmak,
13
Kompaksiyon Deneyi
Yaygın olarak kullanılan iki tür proktor deneyi
vardır:
Standart Proktor ve
Modifiye Proktor deneyi
14
Standart proktor deneyi:
◦ 3 katman
◦ 25 düşüm (her katman için)
◦ 2.5 kg tokmak
Modifiye proktor deneyi:
◦ 5 katman
◦ 25 düşüm (her katman için)
◦ 4.5 kg tokmak
15
Kompaksiyon eğrisi
16
17
Kuru yoğunluk ve su mukavemeti
Bu deneyin amacı,sahada en iyi sıkışmanın sağlanabileceği
(en yoğun durum) karışımda kullanılan su içeriğinin
belirlenmesidir.
Farklı su içeriklerinde deney tekrarlanarak, Su içeriği-Kuru
birim hacim ağırlığı eğrisi çizilir ve optimum su içeriği
(muhtevası) – maksimum kuru birim hacim ağırlığı
(yoğunluk) belirlenir.
18
Zemin cinslerine göre optimum su muhtevası
granüler zeminlerde %7-8 gibi değerlerle başlar ve
kohezyonlu zeminlerde %25-30 değerlerine kadar
ulaşır.
19
Sıkıştırma enerjisi arttıkça optimum su muhtevası
azalmakta, kuru birim hacim ağırlık artmaktadır.
Optimum su muhtevasına karşılık gelen birim hacim
ağırlık değerine “MAKSİMUM KURU BİRİM
HACİM AĞIRLIK” adı verilir ρk max yada ρd max.
Belirli bir zemin için belirli bir sıkıştırma enerjisi ile
en yüksek sıkışmayı sağlayan belli bir su muhtevası
vardır. Buna “OPTİMUM SU MUHTEVASI” denir
(wopt).
20
21
22
STANDART PROKTOR DENEY YÖNTEMİ
Yaklaşık 1000 ml iç hacmindeki stardart bir kalıp içine
toprak, üç tabaka halinde standart bir ağırlığın 300
mm’den 25 defa düşürülmesi ile sıkıştırılarak yerleştirilir.
– Standart kalıp tartılarak birim hacim ağırlık belirlenir.
Su içeriği de bilindiğinden, KURU BİRİM HACİM
AĞIRLIĞI hesaplanır.
– Farklı su içeriklerinde deney tekrarlanarak, SU
İÇERİĞİ-KURU BİRİM HACİM AĞIRLIK eğrisinden
→ OPTİMUM SU İÇERİĞİ – MAKSİMUM KURU
BİRİM HACİM AĞIRLIĞI belirlenir.
23
24
25
26
27
28
Arazide Kompaksiyon
29
30
31
32
33
34
35
Recommended